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Day 52 · 练习与清单

Day 052 — 深拷贝与浅拷贝练习清单

✅ 今日学习清单

📝 基础练习

练习 1：浅拷贝陷阱

创建一个嵌套列表 data = [[1, 2], [3, 4]]，使用浅拷贝创建副本，然后修改副本的嵌套元素，验证原列表是否被修改。

python
# 预期输出:
# 修改后原始列表: [[1, 2], [3, 4, 5]]
# 嵌套对象被共享了！

练习 2：深拷贝验证

创建一个包含循环引用的对象，使用深拷贝创建副本，验证： 1. 副本与原对象是独立的 2. 循环引用关系被正确复制 3. 修改副本不影响原对象

练习 3：不可变对象拷贝

测试以下对象的拷贝行为： - 整数 42 - 字符串 "hello" - 元组 (1, 2, [3, 4]) - 元组 (1, 2, 3)

解释为什么有些返回原对象，有些返回新对象。

🔥 进阶挑战

挑战 1：自定义拷贝类

创建一个 Matrix 类，实现自定义的浅拷贝和深拷贝： 1. 浅拷贝：共享数据，但创建新的元信息 2. 深拷贝：完全独立副本 3. 测试两种拷贝的行为差异

挑战 2：快照系统

实现一个支持以下功能的快照系统： 1. save() - 保存当前状态 2. restore(index) - 恢复到指定快照 3. diff(index1, index2) - 比较两个快照的差异 4. list() - 列出所有快照

挑战 3：撤销/重做系统

实现一个支持撤销/重做操作的编辑器： 1. 支持添加、删除、修改操作 2. 支持无限次撤销 3. 支持重做已撤销的操作 4. 使用深拷贝管理历史状态

🧠 思考题

  1. 为什么 Python 对不可变对象不进行拷贝？ 提示：考虑性能和内存优化。

  2. copy.copy() 和 copy.deepcopy() 对字典有什么区别？ 提示：字典的值可能是可变对象。

  3. 深拷贝的 memo 参数如何处理循环引用？ 提示：考虑 memo 字典的作用。

  4. 在什么情况下应该避免使用深拷贝？ 提示：考虑性能、资源、线程安全。

  5. 如何让一个类同时支持浅拷贝和深拷贝？ 提示：需要实现哪些魔术方法？

📚 参考资料